调用 trylock() 后解锁互斥锁答案

【问题标题】：Unlocking a mutex after calling trylock()调用 trylock() 后解锁互斥锁
【发布时间】：2015-01-16 09:16:27
【问题描述】：

我有一个线程服务器，可以添加/附加/读取文件并将数据中继到客户端。

如果正在添加文件，则没有其他线程可以附加/读取它。如果正在附加文件，则没有线程可以附加/读取它。如果正在读取文件，则没有其他线程可以附加到它。但是，如果一个文件正在被读取，其他文件可以读取它。

目前我有一个互斥系统可以执行此操作，但它不允许多次读取。

为了解决这个问题，我将在 read 方法中进行更改：

pthread_mutex_lock(&(fm->mutex));//LOCK
//do some things`
...
pthread_mutex_unlock(&(fm->mutex));

到

pthread_mutex_trylock(&(fm->mutex));//TRYLOCK [NonBlocking, so the thread can continue the read]
//do some things`
...
pthread_mutex_unlock(&(fm->mutex));

问题

如何在所有其他 read() 完成之前不让其他方法（实际上只是追加）开始写入文件的情况下解锁文件？

示例

例如，如果最初锁定文件的读取线程完成并解锁文件，并且还有其他线程试图读取文件，则附加线程有机会锁定文件并开始附加，而其他线程正在仍在阅读，这是一个禁忌。

想法

我想记录当前读取文件的线程数。当一个线程完成时，减少计数。如果计数为 0，表示没有线程仍在读取，则解锁文件。但是，我担心这不是线程安全的。如果这是一个可行的解决方案，我怎样才能使它成为线程安全的？另一个但是，我相信只有原始线程才能成功解锁互斥锁。

【问题讨论】：

听起来你可能正在寻找一个读写锁，由pthreads提供：docs.oracle.com/cd/E19455-01/806-5257/6je9h032t/index.html
一个文件可以有多少个状态？在我看来，至少需要三种状态，“已添加”（添加该文件后的状态）、“附加”（添加该文件后的状态”和“读取”（添加该文件后的状态）。一个互斥锁可能不足以控制三个状态。
@Fumu Add/Append 本质上是相同的，不应将它们视为单独的状态。只有读取是不同的，所以我想说这里仍然只有两个状态。
@JeremyFriesner 那不是 pthread 链接......但现在在 pthreads 中搜索。编辑：哎呀，只是一个例子链接到其他地方，没有使用 pthreads。
@JeremyFriesner 如果您愿意，可以将其添加为答案，我现在已经有了工作代码，只需进行很少的更改即可使其运行。谢谢！

标签： c linux pthreads mutex

【解决方案1】：

您可以使用信号量代替互斥锁（请参阅this link 了解差异）。信号量为您执行线程安全的同步计数。

如果您将同时读取访问的数量限制为（足够大的）数字 N 并要求信号量增加该数量以进行写入访问，那么您可以无需额外的互斥锁来锁定文件以进行写入。这样，只有在读者数量为零的情况下，您才能获得写访问权限，并且所有其他读者将被锁定，直到您的作者完成为止。

【讨论】：

听起来可以。我有@JeremyFriesner 的建议工作，幸运的是这是一个更简单的解决方案。我确实想知道这是否就是该功能的实现方式。
信号量是最容易以线程安全的方式对事物进行计数（并且它们在 pthreads 中实现）。由于您需要跟踪并发读者的数量，我敢打赌他们就是这样做的。给自己的心理提示：你必须有一天查一下这件事。

【解决方案2】：

听起来您可能正在寻找由 pthreads 提供的read-write lock。它允许两种锁定模式：共享/读锁定模式，可以同时被多个线程锁定，以及独占/写锁定模式，在所有其他线程（读取器和写入器）之前，锁定调用不会返回) 已经放弃了对锁的控制。

【讨论】：

【解决方案3】：

请注意，pthread_mutex_lock() 的 POSIX 文档说：

如果成功，pthread_mutex_lock()、pthread_mutex_trylock()和pthread_mutex_unlock()函数应返回零；否则，将返回错误号以指示错误。

由于您没有显示测试返回值的代码，因此您不知道您的锁定操作（特别是）是否成功。

另外，既然你想要一个读/写锁，为什么不使用一个：

pthread_rwlockattr_*()函数有4个，pthread_rwlock_*()函数一共9个；我只列出了家族中最重要的功能。

【讨论】：